近幾年來,隨著中國科技的飛速發展,航天航空技術取得了巨大進步。說到航天航空技術的進步就不得不提到航天航空材料,而新型材料就是航天航空技術水平的關鍵所在。現在實驗室對于新材料的無損檢測技術又有那些呢?

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超聲檢測法

超聲波的產生依賴于做高頻機械振動的“聲源”和傳播機械振動的彈性介質,所以機械振動和波動是超聲檢測的物理基礎。

超聲檢測的方法很多,可按原理、波型和使用探頭的數目及探頭接觸方式來分類。按原理分類,有脈沖反射法、穿透法和共振法;按顯示方式分類,有A型顯示、B型顯示和C型顯示;按波型分類,有縱波法、橫波法、表面波法和板波法;按探頭數目分類,有單探頭法、雙探頭法和多探頭法;按耦合方式分類,有接觸法和液浸法;按入射角度分類,有直射聲束法和斜射聲束法。

適用范圍

飛行器零件等大型復合材料構件,蜂窩泡沫夾心等復雜結構件,曲面構件,波音飛機復合材料機身層合板結構的無損檢測。


射線檢測法

射線檢測技術( Radiographic Testing,即RT)是利用射線( X 射線、γ 射線、中子射線等)穿過物體時的吸收和散射的特性,檢測其內部結構不連續性的技術。

適用范圍

射線照相 在所有的射線檢測技術中,膠片射線照相技術發展最早。目前,具備一定智能識別能力的實時成像檢測技術已經應用于復合材料產品的在線檢測,可對裝配線上的工件進行實時快速檢測,成為確保產品合格率的重要檢測手段。

工業CT是指應用于工業中的核成像技術。利用放射性核素或其他輻射源發射出的、具有一定能量和強度的X射線或γ射線,在被檢測物體中的衰減規律及分布情況,就有可能由探測器陳列獲得物體內部的詳細信息,最后用計算機信息處理和圖像重建技術,以圖像形式顯示出來。

康普頓背散射成像檢測技術 康普頓背散射成像( CST ) 技術是一種新的射線檢測技術,對低密度材料的檢測可獲得比透射成像更高的圖像對比度,非常適合于復合材料等原子序數較低材料的物體。當被檢物體結構復雜,或無法進行雙側成像檢測時,CST 技術就顯示出了獨特的優勢。目前,CST 技術在國外航空航天領域已經得到了廣泛的應用,在國內,尚處于探索性研究階段。


渦流檢測法

渦流檢測技術( Eddy Current Testing) 是利用導電材料的電磁感應現象,通過測量感應量的變化進行無損檢測的方法。

適用范圍

用于導電材料,可以用于碳-碳復合材料與金屬基復合材料的檢測。由于端頭效應的存在,該方法在邊界處的檢測效果不好,同時該技術需要用標準試樣進行對比,因此其應用受到了限制。


紅外熱波檢測法

紅外熱波無損檢測 ( Thermal Wave Testing)利用主動加熱技術,通過紅外熱成像系統自動記錄試件表面缺陷和基體材料由于不同熱特性引起的溫度差異,進而判定被測物表面及內部的損傷。

適用范圍

該檢測方法特別適合于檢測復合材料薄板與金屬粘接結構中的脫粘、分層類面積型缺陷,尤其是當零件或組件不能浸入水中進行超聲C-掃描檢測以及零件表面形狀使得超聲檢測實施比較困難時也可使用紅外熱波檢測方法,紅外熱波方法能夠準確確定復合材料中分層的深度。


聲發射檢測法

聲發射檢測技術( Acoustic Emission) 是通過對復合材料或結構在加載過程中產生的聲發射信號進行檢測和分析,對復合材料構件的整體質量水平進行評價的一種檢測技術。

適用范圍

聲發射技術是檢測復合材料結構整體質量水平的非常實用的技術手段,使用簡單方便,可以在測試材料力學性能的同時獲取材料動態變形損傷過程中的寶貴信息。


激光全息檢測法

激光全息檢驗法( Laser Holography) 是激光全息照相和干涉計量技術的綜合運用。這種技術的依據是物體內部缺陷在外力作用下,使它所對應的物體表面產生與其周圍不相同的微量位移差。然后用激光全息照相的方法進行比較,從而檢驗出物體內部的缺陷。

適用范圍

復合材料檢測和蜂窩夾層結構的檢測可以采用內部充氣、加熱以及表面真空的加載方法。例如飛機機翼,采用兩次曝光和實時檢測方法都能檢測出脫粘、失穩等缺陷。膠結結構檢測以硼或碳高強度纖維本身粘接以及粘接到其他金屬基片上的復合材料檢測、藥柱質量檢測以及印制電路板焊點檢測等。然而這種檢驗方法由于設備昂貴、需要沖洗顯影、對環境振動敏感和需要對被測物加載,因此限制了推廣能力,目前主要在實驗室使用。


磁粉檢測法

磁粉檢測(MagneticParticleTesting,縮寫符號為MT)鐵磁性材料工件被磁化后,由于不連續性的存在,使工件表面和近表面的磁力線發生局部畸變而產生漏磁場,吸附施加在工件表面的磁粉,在合適的光照下形成目視可見的磁痕,從而顯示出不連續性的位置、大小、形狀和嚴重程度的技術。

適用范圍

檢測鐵磁性材料表面和近表面缺陷, 鐵鎳基鐵磁性材料的檢測等,這次檢測優點是無損,操作簡單方便,檢測成本低。缺點是對被檢測件的表面光滑度要求高,對檢測人員的技術和經驗要求高,檢測范圍小檢測速度慢。


微波檢測法

根據微波反射、透射、衍射干射、腔體微擾等物理特性的改變,以及被檢材料介電常數和損耗正切角的相對變化,通過測量微波基本參數(如幅度衰減、相移量或頻率等)變化,實現對缺陷進行檢測的方法。

適用范圍

微波指向性高,在復合材料中穿透能力強、衰減小,適合于檢測厚度較大的材料。對結構中的孔隙、疏松、基體開裂、分層和脫粘等缺陷具有較高的靈敏性。上世紀60 年代,微波檢測技術就已經用于大型導彈固體發動機玻璃鋼殼體中的缺陷和內部質量的檢測。


液體滲透檢測法

根據液體的潤濕作用和毛細現象,滲透液便滲入工件表面缺陷中。然后將工件缺陷以外的多余滲透液清洗干凈,再涂一層吸附力很強的白色顯像劑,將滲入裂縫中的滲透液吸出來,在白色涂層上便顯示出缺陷的形狀和位置的鮮明圖案,從而達到了無損檢測的目的技術。

適用范圍

特別適合野外現場檢測,因其可以不用水電。滲透檢測雖然只能檢測表面開口缺陷,但檢測卻不受工件幾何形狀和缺陷方向的影響,只需要進行一次檢測就可以完成對缺陷的檢測,近些年隨著化學工業的發展,滲透檢測技術已日益完善,已被廣泛應用于機械、航空、宇航、造船、儀表、壓力容器和化工工業等各個領域。


聲振檢測法

聲振檢測法就是用電聲換能器激發樣品振動,而反映樣品振動特性的等效阻抗,反作用于換能器,構成換能器的負載。當負載有變化時,換能器的某些特性也隨之變化。從而確定被檢工件的特性的檢測方法

適用范圍

蜂窩結構檢測與復合材料檢測膠結強度檢測,蜂窩結構具有較高的比強度,在導彈、火箭和衛星上得到了廣泛的應用,如火箭和衛星的玻璃鋼蜂窩整流罩、鋁蜂窩儀、艚艙等。由于蜂窩結構件成型工藝復雜,脫粘缺陷是不可避免的。


目測法

就是人眼觀察復合材料表面的肉眼可見的缺陷,主要是表面的裂紋和損傷,優勢在于成本低,效率高,但是具有較大人為因素。